El exceso de nitrógeno y fósforo reduce la salud de los arroyos

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Un recurso alimenticio importante ha ido desapareciendo de los arroyos y sin que nadie lo note hasta ahora. Un equipo de investigadores dirigido por ecologistas de la Universidad de Georgia, en Estados Unidos, informa que la contaminación de nutrientes causa una pérdida significativa de carbono derivado de los bosques en los ecosistemas fluviales, reduciendo la capacidad de los arroyos para sustentar la vida acuática.

Los resultados, que se publican este viernes en la revista 'Science', muestran que el tiempo de permanencia de carbono en los arroyos a partir de hojas, ramas y otras materias forestales, que proporcionan gran parte de la energía que alimenta las redes alimentarias de los arroyos, se reduce a la mitad cuando se añaden cantidades moderadas de nitrógeno y fósforo a un arroyo.

"Este estudio muestra cómo el exceso de nutrientes reduce la salud del arroyo en una forma que era desconocida hasta ahora", afirma la autora principal del estudio Amy D. Rosemond, profesora asociado en la Escuela de Ecología Odum UGA, en Giorgia, Estados Unidos

Las redes alimentarias de los arroyos se basan en el carbono a partir de dos fuentes principales. Una de ellas es las algas, que producen carbono a través de la fotosíntesis. Desde hace tiempo se sabe que la contaminación por nutrientes aumenta la producción de carbono por las algas, a menudo provocando floraciones de algas molestas y nocivas.

Este estudio muestra cómo el exceso de nutrientes reduce la salud del arroyo en una forma que era desconocida hasta ahora

La segunda fuente son las hojas y los trozos de madera de los bosques que hay a las orillas de los arroyos. Este carbono derivado de los bosques generalmente persiste durante todo el año, por lo que es un alimento básico para los organismos de los arroyos.

"La mayoría de la gente piensa en la contaminación por nitrógeno y fósforo en los arroyos como contribuyentes de las floraciones de algas", señala Diane Pataki, directora del programa en la División de Biología Ambiental de la Fundación Nacional para la Ciencia, que financió la investigación.

"Pero los arroyos contienen una gran cantidad de hojarasca y este estudio demuestra que la contaminación por nutrientes también puede estimular las pérdidas de carbono de los arroyos acelerando la descomposición de esa basura. Eso nos ayuda a entender mejor la forma en que el vertido de fertilizantes afecta al transporte y las emisiones de carbono de los arroyos y ríos", añade.

El nitrógeno y el fósforo juegan un papel esencial en el colapso del carbono por microbios e insectos que habitan en arroyos y otros invertebrados, pero que causan problemas cuando están presentes en cantidades excesivas. La contaminación por nutrientes está muy extendida en Estados Unidos y en todo el mundo, debido principalmente a los cambios en el uso de la tierra, como la deforestación, la agricultura y la urbanización.

Los efectos de la contaminación de nutrientes en el carbono de las algas son bien conocidos y altamente visibles en forma de floraciones de algas, pero se sabe poco acerca de cómo afecta la contaminación de nutrientes al carbono derivado de los bosques en las redes alimentarias de los arrooyos, por lo que Rosemond y sus colegas diseñaron una serie de experimentos para averiguarlo.

Trabajando en el Laboratorio Hidrológico Coweeta, un Servicio Forestal del  Departamento de Agricultura de Estados Unidos y un sitio de Investigación Ecológica a Largo Plazo de la Fundación Nacional para la Ciencia en Carolina del Norte, los expertos establecieron un sistema para agregar continuamente nutrientes a la cabecera de varios pequeños arroyos.

El primer experimento se mantuvo durante seis años en dos arroyos y el segundo a lo largo tres años en cinco arroyos, con diferentes combinaciones de nitrógeno y fósforo para imitar los efectos de los diferentes usos de la tierra. Los investigadores encontraron que los nutrientes adicionales redujeron a la mitad el carbono derivado de los bosques en todos los tramos del arroyo. "Nos quedamos impactados de lo rápido que desaparecieron las hojas cuando añadimos nutrientes -reconoce Rosemond-. En el verano, los arroyos parecían extrañamente desnudos".

"Es muy evidente cuando el exceso de nutrientes lleva a una floración de algas en los ríos y otros ecosistemas acuáticos -explica el coautor del estudio Jon Benstead, profesor asociado de Ciencias Biológicas en la Universidad de Alabama-. Sin embargo, su impacto en la aceleración de la descomposición de la materia orgánica muerta, como hojas y ramas, es un importante pero poco apreciado efecto sobre la salud de los ecosistemas de agua dulce en grandes áreas del mundo".

Rosemond comparó el impacto de la pérdida de carbono derivada de los bosques a la duplicación del carbono de las algas que puede causar la contaminación de nutrientes. "El aumento de una forma de carbono y la disminución de otra no es equivalente, estos recursos tienen un papel único en las redes alimentarias de los arroyos y los nutrientes están afectando a su disponibilidad", alerta.

Muchos arroyos carecen de la suficiente luz para el crecimiento de algas, lo que hace del carbono derivado de los bosques su principal fuente de energía, pero éste es más que una fuente de alimento. "Las hojas y ramitas y los microbios que viven en ellos también son particularmente importantes en la toma de contaminantes como nitrógeno y fósforo", subraya Rosemond. "Irónicamente, mediante la estimulación de la pérdida de estos recursos con nutrientes, perdemos mucho de su capacidad para reducir los efectos de los nutrientes. Esto significa que cuanto más nutrientes vayan con la corriente, podrán causar problemas en lagos y estuarios", agrega.

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